IFSC – Campus Lages

Biologia Molecular

Prof. Silmar Primieri

Transcrição

RNA - estrutura

Semelhante ao DNA, com ribose como glicídio e uracila como base nitrogenada, no lugar da timina do DNA.

RNA é unifilamentar

Pode ocorrer tanto no núcleo como no citoplasma

DNA - Proteína

GENE - PROTEÍNA

Transcrição

A informação não é passada diretamente do DNA para proteína

A transcrição do DNA produz uma molécula de RNA de cadeia simples que é complementar apenas a uma das cadeias de DNA

TRANSCRIÇÃO DO DNA

Processo pelo qual uma molécula de RNA é sintetizada a partir da informação contida na sequência de nucleotídeos de uma molécula de DNA fita dupla;

Processo bastante variável para atender as necessidades fisiológicas da célula;

Apenas uma das fitas é utilizada como molde para a síntese do RNA (fita molde direção 3’→5’). A outra fita é idêntica à fita de RNA sintetizada (fita codificadora direção 5’→3’), com a substituição de T por U;

Fitas molde e codificadora

Controle da transcrição

O processo é catalisado pela enzima RNA polimerase

RNA polimerase: não tem autonomia para iniciar a transcrição.

É necessário que existam sequências promotoras e fatores de transcrição agindo em conjunto para o início da transcrição.

TRANSCRIÇÃO DO DNA

INÍCIO

Reconhecimento de sequências específicas no DNA

ALONGAMENTO

Incorporação dos ribonucleotídeos

TERMINAÇÃO

Sequências no DNA são reconhecidas e a síntese é interrompida

INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO

O DNA apresenta sequências específicas, denominadas PROMOTORES, que sinalizam exatamente onde a síntese do RNA deve ser iniciada;

São sequências de 100 a 200 nucleotídeos próximos ao sítio de início da transcrição;

Os promotores são, primeiramente, reconhecidos por fatores de transcrição que, ligados ao DNA, interagem com outros fatores, formando um complexo ao qual a RNA polimerase se associa;

A RNA polimerase liga-se frouxamente à dupla fita de DNA e reconhece o promotor.

Uma unidade transcricional é uma porção de DNA transcrita numa única molécula de RNA (transcrito primário), começando no promotor e acabando no

terminador.

Transcrição: Sinais de iniciação e finalização

INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO

No promotor, 2 sequências são altamente conservadas: a -10 (TATAAT) e a -35 (TTGACA), as quais separam-se por, aproximadamente 17 nucleotídeos;

O primeiro nucleotídeo a ser transcrito é geralmente uma purina – A ou G;

A região -10 recebe o nome de TATAbox;

Elementos “enhancer” ou amplificadores são sequências pequenas de DNA que podem ocorrer na região 5’ do gene, as quais ativam a expressão do mesmo.

INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO

A holoenzima RNA polimerase liga-se especificamente nas regiões -10 e -35 em uma das faces da dupla fita (fita molde). Essa ligação ocorre na cavidade maior do DNA, onde as bases estão acessíveis a proteínas.

INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO

Após a ligação da RNA polimerase, forma-se o complexo de iniciação da transcrição;

O complexo abre-se formando a bolha de transcrição;

Essa abertura ocorre na região -10 (TATAbox) a qual é rica em AT.

RNA polimerase e a bolha transcricional

O molde é local

Genes podem ser transcritos utilizando uma das fitas de DNA como molde, enquanto outros podem utilizar a outra fita do DNA.

A escolha da fita molde depende da localização e orientação do promotor

TRANSCRIÇÃO DO DNA

RNA informacional: RNA mensageiro. Sempre é codificado em polipeptídeos pela tradução;

RNA funcional: nunca são traduzidos em polipeptídeos e sua ação é puramente no nível de RNA. Ex: tRNA, rRNA, e outros pequenos RNA's;

Síntese do RNA: RNA polimerase + ribonucleosídeos trifosfatados.

Estrutura do DNA e Expressão Gênica

Expressão Gênica Diferencial:

Figado Músculo cardíaco Neurônios

RNA polimerase I – localizada no nucléolo e responsável pela síntese do RNA ribossômico;

RNA polimerase II – localizada no nucleoplasma e responsável pela síntese do RNA mensageiro;

RNA polimerase III – também localizada no nucleoplasma e responsável pela síntese do RNA transportador.

RNA POLIMERASE - EUCARIOTOS

Expressão gênica em Eucariotos

E onde fica o RNA?

É feito no núcleo e depois vai para o citoplasma

Mas procarioto não tem

núcleo...

Por isso se diz que sua transcrição é acoplada com a tradução

Eucariotos

O RNA vai para o

citoplasma

TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO

Quando a RNA polimerase encontra o sítio de terminação na fita molde, ela se desliga do DNA juntamente com a nova cadeia de RNA sintetizada devido à uma desestabilização do complexo de transcrição;

O desligamento do RNA do sistema provoca a ruptura do complexo de transcrição e as fitas do DNA são renaturadas.

Em procariotos a região terminadora apresenta uma longa sequência de A na fita molde. A RNA polimerase , ao longo do pareamento AU (mais fraco) desestabiliza o híbrido DNA:RNA e o DNA é renaturado;

Em eucariotos, as 3 RNAs polimerases terminam a síntese em regiões de DNA ricas em T.

TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO

Em procariotos, logo após o RNA ser liberado da bolha de transcrição, os ribossomos se ligam e iniciam a tradução;

Em eucariotos, os RNAs sintetizados no núcleo durante o processo de transcrição são chamados de transcritos primários (hnRNA);

Na maioria das vezes, esses transcritos não representam a molécula madura, ou seja, aquela cuja sequência e estrutura correspondem à forma final do RNA funcional (mRNA);

Esses transcritos necessitam sofrer modificações que fazem parte do processamento do RNA.

ATIVIDADES PÓS-TRANSCRICIONAIS